JPS58145161A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPS58145161A
JPS58145161A JP2761482A JP2761482A JPS58145161A JP S58145161 A JPS58145161 A JP S58145161A JP 2761482 A JP2761482 A JP 2761482A JP 2761482 A JP2761482 A JP 2761482A JP S58145161 A JPS58145161 A JP S58145161A
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JP
Japan
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insulating film
active layer
layer
type
insulator
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Pending
Application number
JP2761482A
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English (en)
Inventor
Hideaki Kozu
神津 英明
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/80Field effect transistors with field effect produced by a PN or other rectifying junction gate, i.e. potential-jump barrier

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は化合物半導体を用いたショットキ接合形ダイオ
ードおよびショットキ接合ゲート形菫界効果トランジス
タ等の″P4体装置の製造方法に関するものである。
半絶縁性(S、1.と略す)砒化ガリウム(GaAiと
記す)金剛いた集積回路(ICと略す)の開発が進めら
れている。このICの構成素子である電界効果トランジ
スタ(ITと略す)やショットキ接合ダイオード(SB
Diと略す)のシリーズ抵抗を低減きせる方法としては
(1)オーム性電極とショットキ接合電極との距離を短
くする (2)オーム性電極を形成すべき領域のキャリ
ア嬢度を高くしオーム性接触抵抗全低減させる (3)
オーム性[&とショットキ接合’ra!#A間のGaA
s動作層のキャリア濃度を高くし、あるいはGaAs動
作層1!I−厚くしてシート抵抗會低減避せる (4)
オーム導電極金形J皮丁べきGaAa動作層の厚さを厚
くする等の方法が考えられる。現在一般には、イオン注
入法を用いて、前記(2)(3)(4)の効果が期待し
うる方法が検討されている。
第1図にイオン注入法を用いて作られたFETの断面図
を示す。第1図に示すようにS、 I 、 GaAg 
l上に、ショットキ接合型@!2の下にチャンネルとな
るGaAs動作層領域3とオーム性電極であるソース’
kM4およびドレイン電極5の下に、前記GILAI動
作層領域3につらなり、該GaAs動作層領域の厚さよ
シも厚くあるいは該GaAII動作層領域のキャリア濃
度よりも高濃度なGaAs動作層領域6が形成されてい
る。このようなGaAs動作層領域6の形成は−される
。しかしながら、イオン注入によシ形成された、シリー
ズ抵抗を低減すべ@ GaAs動作層領域6のキャリア
濃度プロファイルは第2図に示すようにガウス分布とな
るために、表面に近ずくにつれキャリア濃度が下がるた
め、前記(2)の対策は十分に効果を発揮てれていなか
った。このため2重。
3重にイオンを注入してG aAg動作層の表面のキャ
リア濃度全土ける工夫がなされているが、 GaAs表
面のダメージ層の発生により十分にGaAs 表面のキ
ャリア濃度が上列しないのが実情である。、また、イオ
ン注入法においては、イオン注入後、イオン注入された
GaAs表面はもとよシ、GaAs表面全体を例えばシ
リコン窒化FA (S 13N4と略す)で覆い850
℃程度の高温で熱処理する工程、いわゆるボストアニー
ル工程を通さねばならず、このボストアニール工程にお
いてイオン注入法によシ設計したキャリア濃度プロファ
イルが注入イオンの拡散によりくずれてしまう欠点を有
していた。
本発明の目的は前記従来の欠点を除去せしめた半導体装
置の製造方法を提供することにある。
本発明によれば、半導体の動作層に第一の絶縁物を被着
する工程と該絶縁物の、ショットキ接合を形成すべき領
域に和尚する部分全除去し前記の半導体の動作層の一部
を露出させる工程と該露出された半導体の動作層および
前記の第一の絶縁物全農って耐火性金属を被着する工程
と前記の露出された半導体の動作層に接する耐火性金属
およびその近傍の第一の7IP!縁物上の耐火性金属を
残して他の領域の耐火性金属を除去してショットキ接合
電極全形成する工程と、前記の第一の絶縁物のオーム性
TI極全形成すべき領域を除去する工程と前記半導体中
において前記の半導体の動作層と同一の導電形になりう
る不純物を含む第2の絶縁膜を少くとも前記のオーム性
電極を形成すべき領域を株って前記の半導体の動作層上
に被着する工程と600℃以上の高温で熱処理する工程
と前記のオーム性電極を形成すべき領域の前記の第2の
絶縁膜の少くとも一部全除去し、そこにオーム性電極を
形成する工程とからなることを特徴とする半導体装置の
製造方法が得られる。
以下、図■全相いて、本発明の一実施Vすにつき説明し
よう。第2図は、化合物半導体の一部であるN形GaA
aにGaAa中でN形不純物となるスズ(Sn)を含む
5in2膜を被着し、800℃で15分間熱処理するこ
とによシ前記N形GaA++中にSn全拡散8せ高濃度
N形キャリア層全形成させた場合の高濃度N形キャリア
層とそれにつづくN形GLAl1層のキャリア濃度プロ
ファイルを示−′r。かかるN形GaAa層中のキャリ
ア濃度は半導体装置、特にGaAa FETにおいて一
般的なキャリア濃度であるI X 10 ”oy+−”
である。第2図において、縦軸はキャリア磯et横軸は
表面からの深さを衣わす。第2図からも明らかなように
、Sn會含むSin、からSnをGaAm中に拡散させ
るとそのキャリア濃度は10”cm−”なる高温度N形
キャリア層が形成されるが、このキャリアプロファイル
はイオン注入法によるキャリアプロファイルとちがって
tlとんと平らになり表面においても10”cm−”の
濃度が容易にえられる。従って、この様な高濃度N形キ
ャリア層に例えば金ゲルマニウム合金(AuGaと記”
j)k被着式せ450℃で熱処理すると接触抵抗の低い
オーム性を憧が得られる1、この高濃度N形キャリア層
の深さは熱処理温度と時間に依存し、温間が高い程、あ
るいは時間が長い程深くなるため、この熱処理温度と時
間全制御することにより、その深さは自由に選択しうる
。従って、イオン注入法と比べて、まずイオン注入する
工程がないために工程が短縮でき、前述の様にオーム接
触抵抗全より低くすることができ、また、イオン注入に
比べて^濃度N形キャリア層の結晶性がよくなり、その
上にオーム性策極を形成した場合に、そのオーム性′屯
極の信頼度が高いというオリ点を本拡散法は有している
この拡散法i FETの製造に適用した場合につき説明
しよう。第3図はPETの製造方法の一例を示す。第3
図(1)において、S、1.GaAm1上にキャリア濃
度I X l O”cm−”程度のN形GaAs I@
2 ’l:約0.1 Am程度の厚さに形成した後、該
N形GaAa層2上に例えば5i02等の絶縁膜3を例
えば1μの厚さに被着させる。次に第3図(b)に示す
ように、写真食刻法全用いてショットキ接合ゲート電極
を形成すべき領域の絶縁膜を除去する。4は例えば絶縁
膜を例えばウェットエツチングで除去する場合のマスク
である。ウェットエツチングで絶R膜全除去した場合に
は第3図(b)に示すようにV字形になる。次にマスク
4を除去した後、前記のN形GaAs層と800℃で熱
処理してもショットキ接合の性質を保ち得る而・[天性
金属5例えはタングステンチタン合金(WTiと略す)
を例えばスパッタ法で例えば50(JOAの厚きに露出
されたN形GaAs2および絶縁膜3上ヲ轡って被着さ
せる。次に第3図(d)に示すように、露出されたN形
GaAs 2上の耐火性金属5と絶縁膜3上の少くとも
一部の耐火性金属5を積ってflはホトレジスト等のマ
スク6を被着した後、例えば異方性ドライエツチング等
で耐火性金属5次いで絶縁膜3を除去しゲート電極を含
むゲート領域を形成する。、次に第3図(e)に示す様
に前記マスク6を除去した後、例えば有機溶剤に溶かし
たGaAs中でN形不純物になる不純物例えばSni含
む絶縁膜例えば5I02倣細粒子を例えばスピンナーを
用いて前記N形GaAa層2と耐火性金属5上に被着さ
せ、例えば100〜400℃の温度でシンターして有機
溶剤を蒸発きせ、第2の絶縁膜7を形成した後、例えば
800℃の高温で15分間熱処理すると、第2の絶縁膜
7中に含まれる不純物が前記N形GaAa中に拡散し、
第2図に示す様に約1500Aの高濃度N形キャリア層
8が形成される。ここで熱処理の温度と時間を変えるこ
とによシ高濃度N形キャリア層8の深さを制御すること
ができる。また上記絶縁膜がなく前記第2の絶縁膜7が
耐火性金属5とN形GaAs 2上で接していると高濃
度N形キャリア層が耐火性金属5に接するため耐火性金
属5全ゲート電極とするFETにおいてはゲート電極の
劣化を招くため前記耐火性金属の9111而に絶縁膜3
が被着していることが重要である。次に第3図(f)に
示すように耐火性金梼5をはさんで第2の絶縁膜7の一
部を除去して、それぞれソース電極9とドレイン電極1
0を例えばAuG5等で形成することによj9 FET
が形成される。また、必要のある場合には、耐火性金属
5上の第2の絶縁膜をとっても本発明の主旨tそこなう
ことはない。本実施例において、例えばゲート電極を耐
火性金属のみで形成しているが、耐火性金属上に第2.
第3の金属を被着した構成で形成されてもよい。
本製造方法はGaAa FETのみでなく、InP等の
他の半導体を使用して作られるFETやダイオードの製
造にも適することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の製造方法による電界効果トランジスタの
断面図を示し、第2図は本発明の主要な製造工程である
不純物を宮む絶縁膜より半導体中に不純物全拡散させた
時のキャリア濃度グロファイルを示す。第3図(a)〜
(f)は本発明の一実施例を説明するための図である。 第1図において、1はS、1.GaAsm 2はショッ
トキ接合1[極、3けGaAa動作層領域、4はソース
電極、5はドレイン電極、6は高濃度キャリアGaAs
動作層領域會示す。 第3図において、1はS、1.GaAs、 2はN形G
aAg層、3は絶縁膜、4.6はマスク、5は耐火性金
属、7は不純物を宮む第2の絶縁膜、8は高濃度N形キ
ャリア層、9はソース′III極、10はドレイン電極
である。 代理人りr埋土 内 原  晋 冨 I 図 循2図 −siで゛らのシ呆で9uル) 皐″″3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体の動作層に第一の絶縁物を被着する工程と、該絶
    縁物のショットキ接合を形成すべき領域に相当する部分
    を除去し、前記の半導体の動作層の一部を露出させる工
    程と、該露出された半導体の動作層および前記の第一の
    絶縁物を株って、耐火性金at被着する工程と、前記の
    露出された半導体の動作層に接する耐火性金属およびそ
    の近傍の第一の絶縁物上の耐火性金属を残して耐火性金
    属を除去する工程と、前記の第一の絶縁物のオーム導電
    &を形成すべき領域を除去する工程と、前記半導体中に
    おいて前記の半導体の動作層と同一の導電形になりうる
    不純物を含む第2の絶縁物を少くとも前記のオーム導電
    *’t−形成すべき半導体の動作層を櫟って被着する工
    程と、600℃以上の高温で熱処理する工程と、前記の
    オーム性′@極を形成すべき領域上の第2の絶縁膜の少
    くとも一部を除去し、そこにオーム性電極を形成する工
    程とからなることを特徴とする半導体装置の製造方法1
JP2761482A 1982-02-23 1982-02-23 半導体装置の製造方法 Pending JPS58145161A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0715346A3 (en) * 1994-11-30 1999-06-16 Fujitsu Limited Method of forming a MESFET with a T-shaped gate electrode and device formed thereby

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0715346A3 (en) * 1994-11-30 1999-06-16 Fujitsu Limited Method of forming a MESFET with a T-shaped gate electrode and device formed thereby
EP1249862A2 (en) * 1994-11-30 2002-10-16 Fujitsu Limited Semiconductor device and method for forming the same
EP1249862A3 (en) * 1994-11-30 2004-07-21 Fujitsu Limited Semiconductor device and method for forming the same

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